Question

某電熱設(shè)備專(zhuān)供大棚菜在冬季里供暖用，其額定電壓為220V．它正常工作一個(gè)完整的周期為20min，分成三個(gè)階段：電阻絲制熱、電機(jī)送風(fēng)和間歇階段，電熱器在額定電壓下工作時(shí)，電功率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．試問(wèn)：
（1）第10～15min，設(shè)備處于吹風(fēng)階段，電路的電流為多大？
（2）電熱器正常工作1h消耗的電能是多少？
（3）小紅用標(biāo)有“1200r/kW?h”字樣的電能表測(cè)量電熱器的實(shí)際耗電情況，關(guān)閉所有用電器，當(dāng)只有電熱器處于加熱階段，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)1min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)了20轉(zhuǎn)．此時(shí)電路的實(shí)際電壓是多大．

Answer 1

解：（1）由圖可知設(shè)備處于吹風(fēng)階段時(shí)的功率為0.22kW=220W，
根據(jù)P=UI可得，電路的電流：
I===1A；
（2）由圖可知，1h內(nèi)制熱的時(shí)間為30min，送風(fēng)的時(shí)間為15min，間歇為15min，
電熱器正常工作1h消耗的電能：
W_總=W_電+W_風(fēng)=P_電t_電+P_風(fēng)t_風(fēng)=1.21kW×0.5h+0.22kW×0.25h=0.66kW?h；
（3）電熱器在加熱狀態(tài)下1min內(nèi)實(shí)際消耗的電能：
W_實(shí)=kW?h=kW?h，
電熱器的實(shí)際功率：
P_實(shí)===1kW?h=1000W，
∵P=，且圖中P_加熱=1.21kW=1210W，
∴電熱器的加熱電阻：
R===40Ω，
電熱器的實(shí)際電壓：
U_實(shí)===200V．
答：（1）第10～15min，設(shè)備處于吹風(fēng)階段，電路的電流為1A；
（2）電熱器正常工作1h消耗的電能是0.66kW?h；
（3）電路的實(shí)際電壓是220V．
分析：（1）由圖可知第10～15min時(shí)的電功率，根據(jù)P=UI求出吹風(fēng)階段時(shí)電路中的電流；
（2）由圖可知1h內(nèi)制熱和送風(fēng)以及間歇的電功率、時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出各階段消耗的電功率，它們之和即為消耗的總電能；
（3）根據(jù)電能表參數(shù)及題意求出電熱器消耗的電能，然后由功率公式求出電熱器的實(shí)際功率，再根據(jù)電功率的變形公式求出電路的實(shí)際電壓．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了求電熱器的工作時(shí)間、加熱電流、電熱器消耗的電能、電路實(shí)際電壓等問(wèn)題，由P-t圖象獲取所需信息、熟練應(yīng)用電功率的變形公式即可正確解題．